具有模仿学机制的手把手示教机械臂系统及方法

摘要

具有模仿学机制的手把手示教机械臂系统及方法，所述系统包括机械手臂和舵机组成的动作执行模块、多传感器组成的感知模块以及控制器构成的学模块。本发明采用模块独立供电方式，在此基础上使用手把手离线示教，将一组由陀螺仪传感器和加速度计组成的动作检测装置作为感知模块搭载在机械臂上，采集机械臂在运动过程中的各连杆的状态信息，然后将这些信息应用模仿学算法，指导机械臂系统模仿学示教行为。本发明采取分级分层控制，提升了控制系统的针对性和信息传递效率，本发明能够通过学获知示教行为的目的，在改变机械臂初始姿态或目标物体所在方位时依旧能够完成模仿任务，具有较高的智能程度。

主权项

具有模仿学习机制的手把手示教机械臂系统，其特征在于：该系统中，DSP控制器(2)、7.4v锂电池(5)、电压转化器(6)、长U型连杆一(7)固定安装在机械臂系统底盘(1)上；51单片机最小系统(3)、舵机控制器(4)分别与DSP控制器(2)连接；所述电压转化器(6)与7.4v锂电池(5)连接，7.4v锂电池(5)与DSP控制器(2)连接；长U型连杆一(7)的侧面安装有长U型连杆二(8)；长U型连杆二(8)的一端安装有超声波传感器(18)；两个长U型连杆的底部连接组成H型连杆(9)；H型连杆(9)一端与长U型连杆二(8)的侧面连接；长U型连杆三(10)一端与H型连杆(9)另一端连接；机械臂手爪(11)与长U型连杆三(10)的另一端连接；MG996R舵机一(12)安装在长U型连杆二(8)与长U型连杆一(7)的连接处；MG996R舵机二(13)安装在H型连杆(9)与长U型连杆二(8)的侧面连接处；MG996R舵机三(14)安装在H型连杆(9)与长U型连杆三(10)的一端连接处；MG996R舵机四(15)安装在长U型连杆三(10)的另一端部处；MG996R舵机五(16)安装在机械臂手爪(11)的端部；MG996R舵机六(17)安装在机械臂手爪(11)的侧面；三轴陀螺仪传感器一(19)与加速度计模块一(22)组成检测模块一，检测模块一设置在H型连杆(9)中间位置处；三轴陀螺仪传感器二(20)与加速度计模块二(23)组成检测模块二，检测模块二设置在长U型连杆三(10)中间位置处；三轴陀螺仪传感器三(21)与加速度计模块三(24)组成检测模块三，检测模块三设置在机械臂手爪(11)的一端；检测模块一、检测模块二、检测模块三组成红外测距传感器(25)设置在MG996R舵机六(17)的中间位置；触觉传感器一(26)、触觉传感器二(27)分别设置在机械臂手爪(11)的上下手爪处。